加速神经科学研究：西湖大学研发新一代递送系统，突破神经细胞转染难题

生物世界 · 公众号 · · 2024-12-18 11:56

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在神经科学研究领域，原代神经细胞作为最接近体内真实状态的实验模型，始终是不可替代的金标准。然而，原代神经细胞细胞膜坚固且对周围环境较为敏感，这使得传统转染方法往往无法实现高效的基因递送。

为了解决这一难题，西湖大学与西湖凝聚体共同研发了基于内源蛋白凝聚体的转染试剂——ProteanFect。这一创新性转染试剂成功突破了传统转染方法的瓶颈，实现了在原代神经细胞中高效、低毒性的基因转染，为神经科学研究带来了新的机遇和突破（表1）。

表1. 不同方法在神经细胞中的转染优劣对比

来自用户的反馈：使用ProteanFect成功转染多种神经细胞

1）小鼠原代少突胶质细胞：少突胶质细胞，尤其是成熟的少突胶质细胞，其细胞膜结构较为坚硬，代谢活动较低，这使得常规的转染方法在这些细胞中的效率较低。然而，来自浙江大学的研究人员使用ProteanFect成功地将mRNA转染至少突胶质细胞中，取得了高效的转染结果，且转染后的细胞状态保持良好（图1）。

图1. 使用ProteanFect成功将EGFP mRNA转染至小鼠原代少突胶质细胞

2）小鼠原代神经元细胞：小鼠原代神经元细胞的细胞膜结构相对坚固，且富含脂质成分，尤其是成熟神经元，其膜的流动性较低，且神经元的细胞膜对外源物质的吸收能力较弱，因此使得基因导入效率大大降低。来自浙江大学另一课题组的研究人员，使用ProteanFect成功地将质粒DNA转染至原代神经元细胞中。与传统的脂质体转染方法相比，ProteanFect在原代神经元细胞中的转染效果显著更佳，不仅转染效率更高，而且细胞活性保持较好（图2）。

图2：使用ProteanFect成功将质粒DNA转染至小鼠原代神经元细胞

ProteanFect如何解决这些难题？

ProteanFect是西湖大学与西湖凝聚体研究团队成功研发了一种适合于原代细胞和难转细胞系的转染黑科技，是全球首个基于内源蛋白凝聚体的转染试剂。ProteanFect蛋白分子能够在体外与核酸自组装成高度规律的球体结构，这种自组装而成的ProteanFect-核酸复合物能够通过细胞的主动摄入高效进入细胞内，迅速释放核酸分子，实现基因表达，同时天然降解其余蛋白（图3）。

图3. ProteanFect核酸递送原理示意图

ProteanFect助力原代神经细胞的应用场景

ProteanFect的高效转染技术，让原代细胞的研究变得更加高效与便捷，具体应用包括：

基因功能验证：ProteanFect可在原代神经元和胶质细胞种实现多种核酸（DNA质粒，mRNA，siRNA，sgRNA）的高效转染；ProteanFect CRISPR系列试剂盒现已上线，可直接实现原代神经细胞的基因编辑，研究神经元和胶质细胞的特定功能。
神经疾病模型：可直接在原代神经细胞建立疾病细胞模型，研究病理机制。
药物筛选与验证：可实现多质粒共转

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